KR101861919B1 - Rapid optical inspection method of semiconductor - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 반도체의 고속 광학 검사방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 시편을 여기시키는 단계; 상기 시편에서 발광된 빛을 스캔하여 측정광을 획득하는 단계; 상기 측정광을 분광기로 전달하는 단계; 상기 전달된 측정광을 분광기를 이용하여 선측정하거나 또는 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계; 및 상기 광학정보를 CCD(전자결합소자)를 이용하여 CCD 이미지를 획득하여 광학정보를 처리하는 단계; 를 포함하는, 반도체의 고속 광학 검사방법에 관한 것이다. 본 발명은, 기존의 반도체 소자의 광학 검사방법에 비하여, 검사 시간을 대폭줄 일 수 있다.
The present invention relates to a high-speed optical inspection method of a semiconductor, and more particularly, Scanning the light emitted from the specimen to obtain measurement light; Transmitting the measurement light to a spectroscope; Obtaining the optical information by linearly measuring the transferred measurement light using a spectroscope or by performing surface measurement; And acquiring a CCD image using the CCD (electronic coupling element) to process the optical information; To a high-speed optical inspection method of a semiconductor. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can significantly reduce inspection time compared to the conventional optical inspection method for semiconductor devices.
Description
본 발명은, 반도체의 고속 광학 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed optical inspection method of a semiconductor.
반도체 패키지의 고집적화 및 고성능화 방향으로 발전되고 있으므로, 생산비용을 줄이고, 수율을 향상시키기 위한 반도체 부품뿐만 아니라 반도체 웨이퍼 레벨의 검사의 중요성이 증가하고 있다.As semiconductor packages are developed in high integration and high performance, the importance of semiconductor wafer level inspection as well as semiconductor components for improving production yield and yield is increasing.
현재 상용화되어 있는 웨이퍼 레벨의 반도체 광학 검사방법은, PL(Photoluminescence) Mapper 방식이 주로 사용된다. PL Mapper 방식은 성장된 반도체의 광루미너센스, 휘도, 반치폭, 성장된 박막의 두께 등을 측정할 수 있고, 비파괴적이고 비접촉식이며 데이터의 취득이 용이하여, 공정 엔지니어에게 반도체 특성 및 상태의 피드백이 잘 이루어진다. A PL (Photoluminescence) Mapper method is mainly used as a wafer-level semiconductor optical inspection method currently commercialized. The PL Mapper method is capable of measuring the optical luminescence of a grown semiconductor, brightness, half width, thickness of grown thin film, etc., non-destructive, non-contact type and easy to obtain data, Well done.
PL Mapper 방식은 측정하는 시간 외에 측정하는 점과 점 사이를 움직이는데 소요되는 시간이 존재하므로, 광학검사의 효율을 개선하기 위해서는 측정 시간의 단축이 필요하다. 여기광의 시료에 맺히는 상의 크기가 수백 μm 이기 때문에 공간적인 정밀도를 제공하는 것이 어렵고, 이보다 작은 결함이 측정된 데이타에서 구별이 어려워 정밀한 분석이 잘 이루어지지 않는다. 또한, 극소면적을 맵핑하기 위해 스팟(spot) 사이즈를 줄이고 시료의 측정 간격을 줄일 경우에 측정 시간의 소비가 증가되는 문제점이 있다. In order to improve the efficiency of the optical inspection, it is necessary to shorten the measurement time because there is a time required to move between the measuring point and the point other than the measuring time. Since the size of the image formed on the excitation light is several hundreds of micrometers, it is difficult to provide a spatial accuracy. In the case of a smaller defect, it is difficult to distinguish the measured data from the measured data. In addition, there is a problem in that a spot size is reduced to map a very small area, and a consumption of measurement time is increased when the measurement interval of the sample is reduced.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 소자의 발광된 빛을 선측정 또는 면측정하여 광학정보의 측정 시간을 대폭 줄이고, 이를 CCD 이미지화하여 신속하고 정밀한 분석이 가능한, 반도체의 고속 광학 검사방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of rapidly measuring the light emitted from a semiconductor device, And to provide an optical inspection method.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있다. The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood from the following description.
본 발명의 하나의 양상은, According to one aspect of the present invention,
시편을 여기시키는 단계; 상기 시편에서 발광된 빛을 스캔하여 측정광을 획득하는 단계; 상기 측정광을 분광기로 전달하는 단계; 상기 전달된 측정광을 분광기를 이용하여 선측정하거나 또는 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계; 및 상기 광학정보를 CCD(전자결합소자)를 이용하여 CCD 이미지를 획득하여 광학정보를 처리하는 단계; 를 포함하는, 반도체의 고속 광학 검사방법에 관한 것이다. Exciting the specimen; Scanning the light emitted from the specimen to obtain measurement light; Transmitting the measurement light to a spectroscope; Obtaining the optical information by linearly measuring the transferred measurement light using a spectroscope or by performing surface measurement; And acquiring a CCD image using the CCD (electronic coupling element) to process the optical information; To a high-speed optical inspection method of a semiconductor.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계는, 상기 측정광이 분광기로 전달될 때, 상기 분광기의 수직형 입구슬릿으로 X축 방향을 가리고, Y축 방향의 공간정보를 수집하고, 상기 수집된 정보를 상기 분광기의 회절 격자로 분광할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of acquiring the optical information by measuring the line includes covering the X-axis direction with the vertical inlet slit of the spectroscope when the measurement light is transmitted to the spectroscope, Information can be collected, and the collected information can be separated into a diffraction grating of the spectroscope.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 슬릿의 폭은 30 ㎛ 내지 3 mm일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the width of the slit may be 30 [mu] m to 3 mm.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 광학정보를 처리하는 단계는, 상기 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계에서 분광된 광학정보를 이용하여 X축 방향의 파장 및 Y축 방향의 공간으로 이루어진 CCD 이미지를 획득할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of processing the optical information may include a step of acquiring optical information by measuring the line, the step of obtaining the optical information by using the spectral optical information, Images can be obtained.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계는, 상기 측정광이 분광기로 전달될 때, 상기 분광기의 입구슬릿 없이 상기 측정광의 정보를 수집하고. 상기 수집된 정보는 분광을 거치지 않는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the step of acquiring optical information by measuring the surface collects information of the measurement light without the entrance slit of the spectroscope when the measurement light is transmitted to the spectroscope. The collected information may not be spectroscopic.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계는, 반도체 소자의 적어도 일부분에 대한 점등여부 또는 점등 지속시간의 분석에 이용될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the step of obtaining the optical information by measuring the surface may be used for the determination of whether or not light is on for at least a part of the semiconductor element or the duration of the lighting duration.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 광학정보를 처리하는 단계는, 상기 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계의 분광을 거치지 않은 정보를 CCD를 이용하여 X축 방향의 공간 및 Y축 방향의 공간으로 이루어진 CCD 이미지를 획득할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of processing the optical information may include a step of acquiring optical information obtained by measuring the surface by using the CCD in a space in the X-axis direction and a space in the Y- Can be obtained.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 CCD 이미지에서 한 개의 X축 방향의 픽셀수(i)에 대한 Y축 방향의 픽셀수(j) 전체는, 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계를 1회 실시하여 획득될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of measuring the entire number of pixels (j) in the Y-axis direction with respect to the number of pixels (i) in one X-axis direction in the CCD image, Can be obtained.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 CCD 이미지의 X축 방향의 픽셀수(i) 및 Y축 방향의 픽셀수(j)는, 각각 100 내지 100000개일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the number (i) of pixels in the X-axis direction and the number (j) of pixels in the Y-axis direction of the CCD image may be 100 to 100,000, respectively.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 측정광을 획득하는 단계는, 시편에서 발광된 빛을 광학렌즈를 이용하여 스캔하여 측정광을 획득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the acquiring of the measurement light may include acquiring measurement light by scanning the light emitted from the specimen using an optical lens.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 측정광을 획득하는 단계는, XY 방향으로 시편을 이동시켜 스캔하는 방법; 회전 스테이지에 고정된 시편을 회전하여 일방향으로 이동시켜 스캔하는 방법; 시편을 고정하고 광학렌즈를 이동시켜 스캔하는 방법; 및 갈바노 미러를 이용하여 시편에서 여기광의 주입 위치를 변화시켜 스캔하는 방법; 중 하나 이상을 이용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the acquiring of the measurement light includes a method of scanning a specimen by moving the specimen in X and Y directions; A method of scanning a specimen fixed on a rotating stage by rotating the specimen in one direction; A method of fixing the specimen and moving the optical lens to scan the specimen; And a method of scanning by changing the injection position of excitation light in a specimen using a galvanometer mirror; May be used.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 광학렌즈는, 마크로 렌즈 또는 대물 렌즈일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the optical lens may be a macro lens or an objective lens.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 측정광을 분광기로 전달하는 단계는, F1 초점거리의 광학렌즈 및 F2 초점거리의 광학렌즈를 이용하여 측정광 빔의 단면적을 증폭시켜 상기 분광기에 측정광을 전달할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of transmitting the measurement light to the spectroscope may include amplifying a cross-sectional area of the measurement light beam by using an optical lens of an F1 focal length and an optical lens of an F2 focal length, .
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 F1 초점거리 및 F2 초점거리는 서로 상이하고, 상기 F1 초점거리의 광학렌즈 및 F2 초점거리의 광학렌즈 중 초점거리가 더 큰 광학렌즈가 상기 분광기에 근접하게 배치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the F1 focal length and the F2 focal length are different from each other, and the optical lens of the F1 focal length and the F2 focal length, among the optical lenses of the F2 focal length, .
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 시편을 여기시키는 단계는, 빔 직경(dfov) 1 ㎛ 내지 300 mm의 평행광으로 상기 시편에 전달되는 여기광을 이용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of exciting the specimen may use excitation light transmitted to the specimen with parallel light having a beam diameter d fov of 1 to 300 mm.
본 발명에 의한 반도체의 고속 광학 검사방법은, 선측정 또는 면측정을 이용하여 기존의 점측정 방식에 따른 점과 점사이를 움직이는 시간이 필요 없으므로, 반도체의 광학검사 시간을 대폭 줄일 수 있다. The high-speed optical inspection method of a semiconductor according to the present invention does not require a time for moving between points and points according to existing point measurement methods by using line measurement or plane measurement, so that optical inspection time of semiconductor can be drastically reduced.
본 발명에 의한 반도체의 고속 광학 검사방법은, 수회~수백번의 반복적인 측정이 필요 없이 한번의 측정으로 광학검사를 위한 정보를 신속하게 획득할 수 있다.The high-speed optical inspection method of a semiconductor according to the present invention can quickly acquire information for optical inspection in a single measurement without needing repeated measurement several to several hundred times.
본 발명에 의한 반도체의 고속 광학 검사방법은, 공간분해가 우수하고, 국소적 정밀 검사가 가능하다.The high-speed optical inspection method for semiconductors according to the present invention is excellent in spatial decomposition and enables local close inspection.
본 발명에 의한 반도체의 고속 광학 검사방법은, 스마트 워치 등에 적용되는 마이크로 LED, OLED 디스플레이의 정밀 검사에 이용될 수 있다. The high-speed optical inspection method of a semiconductor according to the present invention can be used for close inspection of a micro LED and an OLED display applied to a smart watch or the like.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3a는, 본 발명의 일 실시에에 따른, (a) 입구슬릿, (b) 분광된 CCD 이미지/ 픽셀 및 (c) 분광되지 않은 CCD 이미지/픽셀을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3b는, 본 발명의 일 실시에에 따른, 결함이 있는 Green 2차원 LED의 (a) 분광되지 않은 CCD 이미지 및 (b) 분광된 CCD 이미지를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4a는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사를 위한 시스템을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4b는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사를 위한 시스템을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4c는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사를 위한 시스템을 예시적으로 나타낸 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary flow chart of a high-speed optical inspection method of a semiconductor of the present invention, in accordance with an embodiment of the present invention.
2 illustrates an exemplary flow chart of a high-speed optical inspection method of the semiconductor of the present invention, according to another embodiment of the present invention.
3A is an exemplary illustration of (a) an entrance slit, (b) a spectrogated CCD image / pixel, and (c) a non-spectrogated CCD image / pixel, according to one embodiment of the present invention.
Figure 3b is an illustration of (a) an un-spectroscopic CCD image of a defective Green 2-dimensional LED and (b) a spectroscopic CCD image, according to one embodiment of the present invention.
4A is an exemplary illustration of a system for high-speed optical inspection of a semiconductor of the present invention, in accordance with an embodiment of the present invention.
4B illustrates an exemplary system for high speed optical inspection of a semiconductor of the present invention, in accordance with another embodiment of the present invention.
FIG. 4C illustrates an exemplary system for high-speed optical inspection of a semiconductor of the present invention, in accordance with another embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Also, terminologies used herein are terms used to properly represent preferred embodiments of the present invention, which may vary depending on the user, intent of the operator, or custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
본 발명은, 반도체의 고속 광학 검사방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 검사방법은, 완성된 반도체의 측정광을 선측정 또는 면측정하여 빠르게 광학검사를 위한 정보를 획득하고, 공간분해가 우수한 CCD (전자결합소자) 이미지를 제공하여 정밀하고 정확한 광학 검사를 실현할 수 있다. The present invention relates to a high-speed optical inspection method of a semiconductor device, wherein the inspection method rapidly obtains information for optical inspection by linear measurement or surface measurement of the measurement light of the completed semiconductor , And CCD (Electron Coupling Device) images with excellent spatial resolution can be provided to realize precise and accurate optical inspection.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 반도체의 고속 광학 검사방법은, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 1에서 상기 반도체 고속 광학 검사방법은, 시편을 여기시키는 단계(S1); 측정광을 획득하는 단계(S2); 측정광을 분광기로 전달하는 단계(S3); 측정광을 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4); 및 광학정보를 처리하는 단계(S5); 를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a high-speed optical inspection method of the semiconductor will be described with reference to Fig. 1 is a flow chart of a high-speed optical inspection method of a semiconductor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the semiconductor high-speed optical inspection method includes steps S1) ; Acquiring measurement light (S2); Transmitting the measurement light to the spectroscope (S3); Acquiring optical information by linearly measuring the measurement light (S4); And processing optical information (S5); . ≪ / RTI >
본 발명의 일 예로, 시편을 여기시키는 단계(S1)는, 광학검사가 필요한 반도체 시편의 적어도 일부분에 에너지가 높은 광자로 이루어진 여기광을 주입하여 여기시키는 단계이며, 여기된 시편은 발광된 빛을 제공한다. 예를 들어, 시편을 여기시키는 단계(S1)는, 레이저 등의 광원으로 여기광을 주입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step (S1) of exciting the specimen is a step of injecting and exciting excitation light composed of high-energy photons to at least a part of the semiconductor specimen requiring optical inspection, to provide. For example, in the step (S1) of exciting the specimen, excitation light can be injected into a light source such as a laser.
예를 들어, 상기 여기광은, 1 ㎛ 내지 300 mm의 빔 직경(dfov)을 갖는 평행광으로 상기 시편에 전달될 수 있다. 상기 빔 직경(dfov)의 평행광을 이용할 경우에, 측정광의 선측정 시 넓은 면적에 대한 시편의 정보를 동시에 획득할 수 있고, 신속하게 측정이 가능하여 광학검사 시간을 줄일 수 있으며, 적절한 공간상의 분해능(resolution)을 제공할 수 있다.For example, the excitation light may be transmitted to the specimen as parallel light having a beam diameter d fov of 1 to 300 mm. In the case of using parallel light of the beam diameter d fov , it is possible to acquire the information of the specimen with respect to a large area at the same time at the time of measuring the line of the measurement light, to quickly measure the optical inspection time, Lt; RTI ID = 0.0 > resolution. ≪ / RTI >
본 발명의 일 예로, 측정광을 획득하는 단계(S2)는, 시편을 여기시키는 단계(S1)에서 여기된 시편에서 발광된 빛을 스캔하여 측정광을 획득하는 단계이다. 예를 들어, 측정광을 획득하는 단계(S2)는, 광학렌즈를 이용하여 측정광을 획득할 수 있고, 예를 들어, 마크로 렌즈, 대물렌즈 또는 이 둘을 함께 이용할 수 있다. 상기 마크로 렌즈는, 접사렌즈이며, 넓은 영역을 동시에 스캔할 수 있고, 상기 대물렌즈는, 분해능을 높여 국소적인 부분을 스캔하여 정밀도를 높일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step S2 of acquiring measurement light is a step of acquiring measurement light by scanning light emitted from the excited specimen in step S1 of exciting the specimen. For example, in the step S2 of acquiring the measurement light, the measurement light can be obtained using the optical lens, and for example, the macro lens, the objective lens, or both can be used together. The macro lens is a macro lens and can scan a wide area at the same time, and the objective lens can increase the resolution and increase the precision by scanning a local part.
예를 들어, 측정광을 획득하는 단계(S2)는, 검사가 필요한 부분을 스캔하거나 또는 더 넓은 영역을 스캔하기 위해서, 시편 또는 광학렌즈를 이동시켜 스캔할 수 있다. 예를 들어, 시편을 XY-스테이지에 장착하고 XY 방향으로 시편을 이동시켜 스캔하는 방법(XY-스캔 방법); 회전 스테이지에 고정된 시편을 회전하여 일방향으로 이동시켜 스캔하는 방법(Rθ-스캔 방법); 시편을 고정하고 광학렌즈를 이동시켜 스캔하는 방법; 및 갈바노 미러를 이용하여 시편에서 여기광의 주입 위치를 변화시켜 스캔하는 방법; 중 하나 이상의 방법을 이용할 수 있다. For example, the step S2 of acquiring the measurement light can be performed by moving the specimen or the optical lens to scan the part to be inspected or to scan the wider area. For example, a method in which a specimen is mounted on an XY-stage and the specimen is moved in the XY direction (XY-scan method); A method (R? Scan method) in which a specimen fixed on a rotating stage is rotated and moved in one direction to scan; A method of fixing the specimen and moving the optical lens to scan the specimen; And a method of scanning by changing the injection position of excitation light in a specimen using a galvanometer mirror; May be used.
예를 들어, 상기 갈바노 미러는, XY-갈바노 미러일 수 있으며, 광원에서 출사된 여기광의 반사 경로를 변화시켜 시편의 다양한 위치에 여기광을 주입시키고 여기시킬 수 있다. 이러한 여기광의 주입 위치의 변화에 의해서 시편 및/또는 광학계, 예를 들어, 시편 및 광학렌즈의 이동 없이, 원하는 위치 또는 넓은 영역에서 발광된 빛을 스캔할 수 있다.For example, the galvano mirror may be an XY-galvano mirror, and the excitation light can be injected and excited at various positions of the specimen by changing the reflection path of the excitation light emitted from the light source. By changing the injection position of the excitation light, it is possible to scan the light emitted at a desired position or a wide area without moving the specimen and / or the optical system, for example, the specimen and the optical lens.
본 발명의 일 예로, 측정광을 분광기로 전달하는 단계(S3)는, 측정광을 획득하는 단계(S2)에서 획득한 측정광을 분광기로 전달하는 단계이다. 예를 들어, 측정광을 분광기로 전달하는 단계(S3)는, F1 초점거리의 광학렌즈 및 F2 초점거리의 광학렌즈를 이용하여 상기 측정광 빔의 단면적을 증폭시켜 상기 분광기에 전달될 수 있다. 상기 F1 초점거리 및 F2 초점거리는 서로 상이하고, 상기 F1 및 F2 초점거리 중에서 더 큰 초점거리를 갖는 광학렌즈가 분광기에 근접하게 배치되어 측정광의 빔의 단면적을 증폭시킬 수 있다. 이러한 측정광 빔의 단면적의 증폭으로 CCD 이미지에서 Y축 방향에 대한 정보, 또는 공간 정보를 충분히 획득할 수 있고, CCD 이미지에서 Y축 방향의 정보에 대한 활용도를 높일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step S3 of transmitting measurement light to the spectroscope is a step of transmitting the measurement light obtained in the step S2 of acquiring the measurement light to the spectroscope. For example, the step S3 of transmitting the measurement light to the spectroscope can be transmitted to the spectroscope by amplifying the cross-sectional area of the measurement light beam using an F1 lens of an focal length and an optical lens of an F2 focal length. The F1 focal length and the F2 focal length are different from each other, and an optical lens having a larger focal length among the F1 and F2 focal lengths can be disposed close to the spectroscope to amplify the cross-sectional area of the beam of measurement light. By amplifying the cross sectional area of the measurement light beam, it is possible to sufficiently acquire information on the Y axis direction or spatial information in the CCD image, and to improve the utilization of information in the Y axis direction in the CCD image.
본 발명의 일 예로, 측정광을 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4)는, 측정광을 분광기로 전달하는 단계(S3)에서 전달된 측정광을 분광기를 이용하여 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계이다. 전달된 측정광으로부터 시편의 파장 정보와 공간 정보를 동시에 획득가능하므로, 광학검사 시간을 효과적으로 줄일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step S4 of obtaining the optical information by linearly measuring the measurement light includes measuring the measurement light transmitted in the step S3 of transmitting the measurement light to the spectroscope using a spectroscope, . Since the wavelength information and the spatial information of the specimen can be acquired simultaneously from the transmitted measurement light, the optical inspection time can be effectively reduced.
도 3a를 참조하면, 도 3a는 본 발명의 일 실시에에 따른, a) 입구슬릿, (b) 분광된 CCD 이미지/ 픽셀 및 (c) 분광되지 않은 CCD 이미지/픽셀을 예시적으로 나타낸으로, 측정광을 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4)는, 상기 측정광이 분광기로 전달될 때, 상기 분광기의 입구슬릿으로 X축 방향을 가리고, Y축 방향의 공간정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 상기 입구슬릿은, 30 ㎛ 내지 3 mm의 슬릿 폭(dslit)을 갖는 수직형 입구슬릿일 수 있다. 슬릿 폭(dslit)은, 반도체의 빛의 세기 등에 따라 폭의 길이를 조절하고, 광학검사에 적합하도록 파장의 분해능을 적절하게 조절할 수 있다.3A, there is shown an exemplary embodiment of a) an entrance slit, b) a spectrally separated CCD image / pixel, and c) a non-spectroscopic CCD image / pixel, according to one embodiment of the present invention, The step S4 of acquiring optical information by linearly measuring the measurement light may cover the X-axis direction with the entrance slit of the spectroscope and collect spatial information in the Y-axis direction when the measurement light is transmitted to the spectroscope . For example, the entrance slit may be a vertical entrance slit having a slit width (d slit) of, 30 ㎛ to 3 mm. The slit width d slit can adjust the length of the width depending on the intensity of the light of the semiconductor and appropriately adjust the resolution of the wavelength to be suitable for the optical inspection.
예를 들어, 측정광을 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4)는, 상기 수집된 정보를 상기 분광기의 회절 격자로 분광하고, 분광된 광학정보는 다음 단계를 위해서 CCD로 전달된다.For example, the step S4 of obtaining the optical information by linearly measuring the measurement light may be performed by the spectroscope, and the spectroscopic optical information may be transmitted to the CCD for the next step.
본 발명의 일 예로, 광학정보를 처리하는 단계(S5)는, 측정광을 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4)에서 획득한 광학정보를 CCD를 이용하여 CCD 이미지를 획득하여 광학정보를 처리하는 단계이다. 측정광을 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4)에서 획득한 광학정보를 이용하여 반도체의 검사를 위한 CCD 이미지를 신속하게 획득할 수 있고, 고속 광학검사를 실현시킬 수 있다. In an embodiment of the present invention, the step S5 of processing the optical information includes obtaining the optical information by acquiring the CCD image using the CCD by using the optical information acquired in the step S4 of acquiring the optical information by linearly measuring the measurement light . The CCD image for inspection of the semiconductor can be obtained quickly by using the optical information obtained in the step S4 of acquiring optical information by linearly measuring the measurement light, and high-speed optical inspection can be realized.
예를 들어, 도 3a의 (b)를 참조하면, 상기 CCD 이미지는, X축 방향의 파장 및 Y축 방향의 공간으로 이루어진 CCD 이미지를 획득할 수 있다.For example, referring to (b) of FIG. 3A, the CCD image can acquire a CCD image composed of a space in the X-axis direction and a space in the Y-axis direction.
예를 들어, 상기 CCD 이미지의 X축 방향의 픽셀수(i) 및 Y축 방향의 픽셀수(j)는, 각각 100개 내지 100000개일 수 있다.For example, the number (i) of pixels in the X-axis direction and the number (j) of pixels in the Y-axis direction of the CCD image may be 100 to 100,000, respectively.
예를 들어, 상기 CCD 이미지는 파장에 대한 공간 정보를 동시에 획득할 수 있으며, 구체적으로, 상기 CCD 이미지에서 한 개의 X축 방향의 픽셀수(i)에 대한 Y축 방향의 픽셀수(j) 전체는, 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4)를 1회 실시하여 획득한 광학정보를 이용하여 획득할 수 있다. For example, the CCD image may simultaneously acquire spatial information on wavelength. Specifically, the number of pixels (j) in the Y-axis direction with respect to the number of pixels (i) in one X- Can be obtained by using the optical information obtained by performing the step (S4) of obtaining the optical information by linear measurement.
본 발명의 일 예로, 광학정보를 처리하는 단계(S5)에서 획득한 CCD 이미지를 이용하여 반도체를 검사하고 분석하여 반도체의 결함과 개선 방안을 결정할 수 있다. 검사 및 분석 결과는 실시간으로 반도체의 생산 공정에 피드백되어 반도체 제조 시 공정 조건 등을 변경하여 반도체의 품질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 도 3b를 참조하면, 도 3b는 본 발명의 일 실시에에 따른, 결함이 있는 Green 2차원 LED의 (a) 분광되지 않은 CCD 이미지 및 (b) 분광된 CCD 이미지를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 3b에서 (b) 분광된 CCD 이미지는 X축 파장 및 Y축 공간 정보를 나타낸 것으로, LED에서 결함이 있는 부위는 발광되지 않아 CCD 이미지에서 결함이 있는 픽셀로 확인할 수 있고, 이러한 검사 결과에 의해 반도체 품질과 결함의 개선 방안을 신속하게 결정할 수 있다.As an example of the present invention, a semiconductor image may be inspected and analyzed by using a CCD image obtained in step S5 of processing optical information to determine defects and remedies for the semiconductor. The inspection and analysis results can be fed back to the production process of the semiconductor in real time so that the quality of the semiconductor can be improved by changing the process conditions in the semiconductor production. For example, referring to FIG. 3B, FIG. 3B illustrates an example of a (a) un-spectroscopic CCD image of a defective Green 2-dimensional LED and (b) a spectroscopic CCD image, according to one embodiment of the present invention In (b) of FIG. 3 (b), the spectroscopic CCD image shows the X-axis wavelength and Y-axis spatial information. Since the defective portion of the LED is not emitted, it can be identified as a defective pixel in the CCD image, The result can quickly determine how to improve the quality and defects of the semiconductor.
또한, 광학정보를 처리하는 단계(S5)는, (a) 분광되지 않은 CCD 이미지 및 (b) 분광된 CCD 이미지 둘 다를 이용하고 비교하여 반도체를 검사하고 분석하여 반도체의 결함을 신속하고 정밀하게 결정할 수 있다.In addition, the step S5 of processing the optical information may include examining and analyzing the semiconductors using both (a) un-spectroscopic CCD images and (b) spectroscopic CCD images and comparing them to determine fast and precise semiconductor defects .
본 발명의 일 예로, 상기 반도체는, 웨어러블 소형 디스플레이를 포함한 디스플레이; 마이크로LED; 유기발광소자(OLED); 발광소자(LED), 수광소자(Photo detector); 태양전지(Solar cell) 등일 수 있다. As an example of the present invention, the semiconductor may be a display including a wearable small display; Micro LED; An organic light emitting diode (OLED); A light emitting element (LED), a photo detector; A solar cell, or the like.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 반도체의 고속 광학 검사방법은, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 2에서 상기 반도체 고속 광학 검사방법은, 시편을 여기시키는 단계(S1'); 측정광을 획득하는 단계(S2'); 측정광을 분광기로 전달하는 단계(S3'); 측정광을 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4'); 및 광학정보를 처리하는 단계(S5'); 를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a high-speed optical inspection method of the semiconductor will be described with reference to Fig. 2 is a flowchart illustrating a method of high-speed optical inspection of a semiconductor according to another embodiment of the present invention. In FIG. 2, the semiconductor high-speed optical inspection method includes steps S1 ' ; Obtaining measurement light (S2 '); Transmitting the measurement light to the spectroscope (S3 '); (S4 ') of acquiring optical information by measuring the measurement light; And processing optical information (S5 '); . ≪ / RTI >
시편을 여기시키는 단계(S1'); 측정광을 획득하는 단계(S2'); 측정광을 분광기로 전달하는 단계(S3')는, 상기 언급한, 시편을 여기시키는 단계(S1); 측정광을 획득하는 단계(S2); 측정광을 분광기로 전달하는 단계(S3)와 동일한 방법으로 진행된다.Exciting the specimen (S1 '); Obtaining measurement light (S2 '); The step S3 'of transmitting the measuring light to the spectroscope comprises the steps S1) of exciting the above-mentioned specimen; Acquiring measurement light (S2); (S3) of transmitting the measurement light to the spectroscope.
본 발명의 일 예로, 측정광을 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4')는,측정광을 분광기로 전달하는 단계(S3')에서 전달된 측정광을 분광기를 이용하여 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계이다. 예를 들어, 측정광이 분광기에 전달될 때, 상기 분광기의 입구슬릿 없이 상기 측정광의 정보를 수집한다. 측정광을 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4')는, 전달된 측정광으로부터 시편의 X축 및 Y축의 공간 정보를 신속하게 획득가능하므로, 광학검사 시간을 효과적으로 줄일 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the step S4 'of acquiring optical information by measuring the surface of the measurement light may include measuring the measurement light transmitted in the step S3' of transmitting the measurement light to the spectroscope using a spectroscope, Information acquisition step. For example, when measurement light is transmitted to a spectroscope, information of the measurement light is collected without an entrance slit of the spectroscope. Since the spatial information of the X axis and the Y axis of the specimen can be acquired quickly from the transmitted measurement light (step S4 ') of obtaining the optical information by measuring the measurement light, the optical inspection time can be effectively reduced.
예를 들어, 측정광을 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4')에서 획득한 정보는 분광기의 회절결자의 센터파장을 "0"으로 설정하여 수집하므로, 분광을 거치지 않은 광학정보를 생성할 수 있다. 상기 분광을 거치지 않은 광학정보는 다음 단계를 위해 CCD 감지기에 전달된다. For example, the information obtained in the step S4 'of obtaining the optical information by measuring the measurement light is collected by setting the center wavelength of the diffraction element of the spectroscope to be "0", so that the optical information without spectroscopy is generated can do. The non-spectrally filtered optical information is passed to the CCD detector for the next step.
예를 들어, 측정광을 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4')는, 반도체 소자의 적어도 일부분에 대한 점등여부 또는 점등 지속시간의 분석에 이용될 수 있다.For example, the step S4 'of obtaining the optical information by surface measurement of the measuring light can be used for the lighting of at least a part of the semiconductor element or the analysis of the lighting duration time.
본 발명의 일 예로, 광학정보를 처리하는 단계(S5')는, 광학정보를 획득하는 단계(S4')에서 획득한 광학정보를 CCD 감지기를 이용하여 CCD 이미지를 획득하는 광학정보를 처리하는 단계이다. 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4')에서 획득한 광학정보를 이용하여 반도체의 검사를 위한 CCD 이미지를 신속하게 획득할 수 있고, 고속 광학검사를 실현시킬 수 있다. In an embodiment of the present invention, the step S5 'of processing the optical information includes the step of processing the optical information obtained in the step S4' of obtaining the optical information by using the CCD sensor to obtain the CCD image to be. A CCD image for inspection of a semiconductor can be obtained quickly using the optical information obtained in step S4 'of obtaining optical information by measuring the surface, and a high-speed optical inspection can be realized.
예를 들어, 도 3a를 참조하여 설명하며, 도 3a는 본 발명의 일 실시에에 따른, (a) 입구슬릿, (b) 분광된 CCD 이미지/ 픽셀 및 (c) 분광되지 않은 CCD 이미지/픽셀을 예시적으로 나타낸으로, 도 3a의 (C)에서 상기 CCD 이미지는, X축 방향의 공간 및 Y축 방향의 공간으로 이루어진 CCD 이미지를 획득할 수 있다. (A) entrance slit, (b) spectroscopic CCD image / pixel, and (c) non-spectroscopic CCD image / pixel (s), according to one embodiment of the present invention, The CCD image can acquire a CCD image composed of a space in the X-axis direction and a space in the Y-axis direction in FIG. 3A (C).
예를 들어, 상기 CCD 이미지의 X축 방향의 픽셀수(i) 및 Y축 방향의 픽셀수(j)는, 각각 100개 내지 100000개일 수 있다.For example, the number (i) of pixels in the X-axis direction and the number (j) of pixels in the Y-axis direction of the CCD image may be 100 to 100,000, respectively.
예를 들어, 상기 CCD 이미지는, 시편의 공간 정보를 신속하게 측정할 수 있고, 구체적으로, 상기 CCD 이미지에서 한 개의 X축 방향의 픽셀수(i)에 대한 Y축 방향의 픽셀수(j) 전체는, 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계(S4')를 1회 실시하여 획득한 광학정보를 이용하여 획득할 수 있다. For example, the CCD image can quickly measure the spatial information of the specimen, and more specifically, the number of pixels (j) in the Y-axis direction with respect to the number (i) of pixels in one X- The whole can be obtained by using the optical information obtained by performing the step of measuring the surface and obtaining the optical information (S4 ') once.
본 발명의 일 예로, 광학정보를 처리하는 단계(S5')에서 획득한 CCD 이미지를 이용하여 반도체를 검사하고 분석하여 반도체의 결함과 개선 방안을 결정할 수 있다. 검사 및 분석 결과는 실시간으로 반도체의 생산 공정에 피드백되어 반도체 제조 시 공정 조건 등을 변경하여 반도체의 품질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 도 3b를 참조하면, 도 3b는 본 발명의 일 실시에에 따른, 결함이 있는 Green 2차원 LED의 (a) 분광되지 않은 CCD 이미지 및 (b) 분광된 CCD 이미지를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 3b에서 (a) 분광되지 않은 CCD 이미지는 X축 공간 및 Y축 공간 정보를 나타낸 것으로, LED에서 결함이 있는 부위는 발광되지 않아 CCD 이미지에서 결함이 있는 픽셀로 확인할 수 있고, 이러한 검사 결과에 의해 반도체 품질과 결함의 개선 방안을 신속하게 결정할 수 있다. 또한, 광학정보를 처리하는 단계(S5')는, (a) 분광되지 않은 CCD 이미지 및 (b) 분광된 CCD 이미지 둘 다를 이용하고 비교하여 반도체를 검사하고 분석하여 반도체의 결함을 신속하고 정밀하게 결정할 수 있다.As an example of the present invention, a semiconductor image may be inspected and analyzed using a CCD image obtained in step S5 'of processing optical information to determine defect and remedy of the semiconductor. The inspection and analysis results can be fed back to the production process of the semiconductor in real time so that the quality of the semiconductor can be improved by changing the process conditions in the semiconductor production. For example, referring to FIG. 3B, FIG. 3B illustrates an example of a (a) un-spectroscopic CCD image of a defective Green 2-dimensional LED and (b) a spectroscopic CCD image, according to one embodiment of the present invention In FIG. 3B, (a) the non-spectroscopic CCD image shows the X-axis space and the Y-axis space information, and the defective part of the LED is not emitted, so that it can be confirmed as a defective pixel in the CCD image, The result of inspection can quickly determine how to improve semiconductor quality and defects. In addition, the step S5 'of processing the optical information may include examining and analyzing the semiconductors using both (a) an unspecified CCD image and (b) a spectroscopic CCD image, You can decide.
본 발명은, 반도체의 고속 광학 검사를 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 시스템은, 광학정보를 측정하는 수단(1); 및 광학 정보를 분석하는 수단(2); 을 포함할 수 있다.The present invention relates to a system for high speed optical inspection of semiconductors. According to an embodiment of the present invention, the system comprises: means (1) for measuring optical information; And means (2) for analyzing optical information; . ≪ / RTI >
본 발명의 일 실시예에 따라, 도 4a를 참조하면, 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사를 위한 시스템을 예시적으로 나타낸 것으로, 도 4a에서 광학 정보를 측정하는 수단(1)은, 반도체를 여기시키고, 반도체에서 발광된 빛에서 광학정보를 획득하고, 처리하는 수단이다. 예를 들어, 광학 정보를 측정하는 수단(1)은, 시편 스테이지(110), 시편 (120), 광원(130), 제1 광학렌즈(140), 다이크로익 미러(dichroic mirror, 150), 제2 광학렌즈(160), 빔 스플리터(beam splitter, 170), 빔 단면적 확대부(180 및 190), 제5 광학렌즈(200), 분광기(210), 및 CCD 감지기(220)를 포함할 수 있다.4A illustrates a system for high-speed optical inspection of a semiconductor of the present invention, according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4A, (1) is a means for exciting a semiconductor, acquiring optical information from light emitted from the semiconductor, and processing the optical information. For example, the
본 발명의 일 예로, 시편부(110)는, 시편 스테이지(110) 및 시편(120)을 포함하고, 시편(120)은 시편 스테이지(110) 상에 장착되거나 또는 고정된다. 시편 스테이지(110)는, 시편(120)에서 발광된 빛을 큰 면적으로 스캔하거나 또는 원하는 부위를 스캔하기 위해서 XY방향으로 이동되거나 또는 회전되어 특정방향으로 이동될 수 있다. In one example of the present invention, the
본 발명의 일 예로, 광원(130)은, 레이저 등과 같은 광원을 이용하여 여기광을 출사하고, 제1 광학렌즈(140)는 제2 광학렌즈(160)의 초점에 맞추어 상기 여기광을 다이크로익 미러(dichroic mirror, 150)에 입사시키고, 다이크로익 미러(150)에 반사된 여기광은 제2 광학렌즈(160)에 집광된다.The
본 발명의 일 예로, 다이크로익 미러(150)는, 짧은 파장의 여기광은 반사시키고, 긴파장의 측정광을 투과시키는 것으로, 제1 광학렌즈(140)에서 입사된 여기광을 제2 광학렌즈(160)에 집광시킨다. 또한, 제2 광학렌즈(160)에서 입사된 측정광을 빔 스플리터(170, beam splitter)로 투과시킨다. The
본 발명의 일 예로, 제2 광학렌즈(160)는, 집광렌즈이며, 다이크로익 미러 (150)을 거쳐 집광된 여기광을 원하는 영역의 시편에 전달하여 시편을 여기시키고, 시편에서 발광되는 빛을 스캔하여 측정광을 측정하고 측정광을 집광하여 다이크로익 미러(150)에 전달한다. 예를 들어, 제1 광학렌즈(140)를 통과한 여기광은 빔 직경이 1 ㎛ 내지 300 mm의 dfov인 평행광으로 나아가 시편(120)에 도달한다. The second
예를 들어, 제2 광학렌즈(160)는 고정된 시편(120)을 향하여 이동하거나 또는 고정된 상태에서 측정광을 측정할 수 있다. For example, the second
예를 들어, 제2 광학렌즈(160)는, 마크로 렌즈 또는 대물렌즈일 수 있다. 예를 들어, 상기 마크로 렌즈는, 넓은 영역을 한 번에 측정할 수 있다. 도 4b를 참조하면, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사를 위한 시스템을 예시적으로 나타낸 것으로, 도 5에서 광학 정보를 측정하는 수단(1')의 대물렌즈(161)는, 국부적 분석을 위해서 이용될 수 있으며, 바람직하게는 100배의 대물렌즈(NA:0.5)일 수 있다. For example, the second
본 발명의 일 예로, 빔 스플리터(170, beam splitter)는, 다이크로익 미러 (150)로부터 입사된 측정광을 분광기(210)로 향하도록 반사시킨다.In one embodiment of the present invention, a
본 발명의 일 예로, 빔 단면적 확대부(180 및 190)는, 빔 스플리터(170)에서 반사된 측정광의 빔 단면적을 증폭시켜 분광기(210)로 전달한다. 빔 단면적 확대부(180 및 190)는, F1 초점거리의 제3 광학렌즈(180) 및 F2 초점거리의 제4 광학렌즈(190)를 이용하여 빔 단면적을 증폭시킨다. 예를 들어, F1 초점거리 및 F2 초점거리는 서로 상이하고, 바람직하게는 F1 초점거리는 F2 초점거리에 비하여 더 작은 초점거리를 갖는다. In one embodiment of the present invention, the beam cross-sectional
본 발명의 일 예로, 제5 광학렌즈(200)는, 빔 단면적 확대부(180 및 190)에서 전달된 측정광을 집광하고, 분광기(210)에 전달하는 집광렌즈이다. The fifth
본 발명의 일 예로, 분광기(210)는, 제5 광학렌즈(200)에서 전달된 측정광을 선측정 또는 면측정하여 원하는 광학정보를 획득하고, 분광하는 것으로, 입구슬릿(211)을 포함할 수 있다. 예를 들여, 입구슬릿(211)은, 수직형 입구슬릿이며, 상기 슬릿의 폭(dslit)은 30 ㎛ 내지 3 mm이다. 입구슬릿(211)은, 측정광의 선측정 시 30 ㎛ 내지 3 mm의 슬릿 폭(dslit)으로 광학정보를 전달하고, 면측정 시 완전히 열리거나 또는 제거된다.In one embodiment of the present invention, the
예를 들어, 분광기(210)는, 측정광의 선측정 시 내부에 프리즘 또는 회절발 등과 같은 분산 광학계가 배치되어 전달된 빛을 회절하여 파장별로 분산시켜 CCD 감지기로 전달하거나 또는 측정광의 면측정 시 전달된 빛을 분광하지 않고 CCD 감지기로 전달한다.For example, the
본 발명의 일 예로, CCD 감지기(220)는, 분광기(210)에서 전달된 광학정보를 처리하여 CCD 이미지를 생성한다. 상기 CCD 이미지는 X 축 방향 및 Y 축 방향이 공간 정보이거나 또는 X 축 방향의 파장 및 Y 축 방향의 공간 정보를 나타낼 수 있다. In one example of the present invention, the
본 발명의 일 예로, 검사하는 수단(2, 미도시)은, 광학 정보를 측정하는 수단(1, 1')에서 획득한 광학 정보, 즉, CCD 이미지를 검사하고 분석하여 반도체의 구조적 문제점 및 개선방안 등을 계산할 수 있다.As an example of the present invention, the inspection means 2 (not shown) inspects and analyzes the optical information obtained by the optical information measuring means 1, 1 ', that is, the CCD image, Etc. can be calculated.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 4c를 참조하면, 도 4c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 본 발명의 반도체의 고속 광학 검사를 위한 시스템을 예시적으로 나타낸 것으로, 도 4c에서 광학 정보를 측정하는 수단(1'')은, 반도체를 여기시키고, 반도체에서 발광된 빛에서 광학정보를 획득하고, 처리하는 수단이다. 예를 들어, 광학 정보를 측정하는 수단(1'')은, 시편 스테이지(110), 시편 (120), 광원(130), 갈바니 미러(131), 제1 광학렌즈(140), 다이크로익 미러(dichroic mirror, 150), 제2 광학렌즈(160'), 빔 스플리터(beam splitter, 170), 빔 단면적 확대부(180 및 190), 제5 광학렌즈(200), 분광기(210), 및 CCD 감지기(220)를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, referring to FIG. 4C, FIG. 4C illustrates a system for high-speed optical inspection of a semiconductor of the present invention, according to another embodiment of the present invention, Means for measuring information (1 ") is a means for exciting semiconductors, acquiring optical information from light emitted from semiconductors, and for processing. For example, the optical information measuring means 1 '' includes a
시편 스테이지(110), 시편 (120), 광원(130), 빔 스플리터(beam splitter, 170), 빔 단면적 확대부(180 및 190), 제5 광학렌즈(200), 분광기(210), 및 CCD 감지기(220)는 도 4a에서 언급한 바와 같다.The
본 발명의 일 예로, 갈바니 미러(131)는, 회전하여 광원(130)에서 출사된 여기광을 다양한 각도로 반사시켜 여기광의 반사 경로를 변화시키고, 반사된 여기광은 제1 광학렌즈(140)에 전달한다. 예를 들어, 여기광은 F1, F2, 및 F3의 반사 경로로 반사되며, 여기광의 반사 경로에 따라 시편에 주입되는 여기광의 주입 범위, 위치 등을 조절하여 시편(120)을 넓은 영역으로 여기시키거나 또는 원하는 위치로 여기시킬 수 있다. 예를 들어, F1, F2, 및 F3로 이루어진 빔 직경(dfov)을 형성하여 넓은 영역으로 시편(120)을 여기시키고, 관측 시야를 넓힐 수 있다.The
본 발명의 일 예로, 제1 광학렌즈(140)는 갈바니 미러(131)에 의해 반사된 여기광이 다이크로익 미러(dichroic mirror, 150)에서 반사되어 1 ㎛ 내지 300 mm의 빔 직경(dfov)의 평행광으로 나아가 시편(120)에 도달하도록 초점을 맞추어 다이크로익 미러(dichroic mirror, 150)에 입사시키고, 다이크로익 미러(150)에 반사된 여기광은 제2 광학렌즈(160')에 집광된다. 제2 광학렌즈(160')에 집광된 여기광은 평행광으로 시편(120)에 도달되거나 또는 특정 각도로 꺾어져 시편(120)에 도달될 수 있으며, 이는 시편(120)에서 여기광이 주입되는 범위를 넓히거나 또는 원하는 위치에 여기광을 주입할 수 있다.The first
제2 광학렌즈(160')는, 마크로 렌즈 및/또는 대물렌즈일 수 있으며, 도 4c에는 대물렌즈로 나타내었다. 도 4a에서 언급한 바와 같이, 시편에서 발광된 빛을 제2 광학렌즈(160')로 스캔하고, 빔 스플리터(beam splitter, 170), 빔 단면적 확대부(180 및 190) 및 제5 광학렌즈(200)를 거쳐 분광기(210) 및 CCD 감지기(220)에 의해서 광학정보 및 CCD 이미지를 획득한다.The second optical lens 160 'may be a macro lens and / or an objective lens, and is shown as an objective lens in FIG. 4C. 4A, the light emitted from the specimen is scanned by the second optical lens 160 ', and the
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
110: 시편 스테이지 120: 시편
130: 광원 140: 제1 광학렌즈
150: 다이크로익 미러 160: 제2 광학렌즈
170: 빔 스플리터 180: 제3 광학렌즈
190: 제4 광학렌즈 200: 제5 광학렌즈
210: 분광기 220: CCD 감지기
110: Psalm Stage 120: Psalms
130: light source 140: first optical lens
150: Dichroic mirror 160: Second optical lens
170: beam splitter 180: third optical lens
190: fourth optical lens 200: fifth optical lens
210: spectroscope 220: CCD detector
Claims (13)
상기 시편에서 발광된 빛을 스캔하여 측정광을 획득하는 단계;
상기 측정광을 분광기로 전달하는 단계;
상기 전달된 측정광을 분광기를 이용하여 선측정하거나 또는 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계; 및
상기 광학정보를 CCD(전자결합소자)를 이용하여 CCD 이미지를 획득하여 광학정보를 처리하는 단계;
를 포함하고,
상기 광학정보를 처리하는 단계는, CCD(전자결합소자)를 이용하여 상기 선측정하여 획득한 광학정보의 CCD 이미지 또는 상기 면측정하여 획득한 광학정보 CCD 이미지를 획득하고,
상기 선측정하여 획득한 광학정보의 CCD 이미지 및 상기 면측정하여 획득한 광학정보 CCD 이미지 이 둘을 이용하여 반도체를 검사하고 분석하는 단계;를 더 포함하는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
Exciting the specimen;
Scanning the light emitted from the specimen to obtain measurement light;
Transmitting the measurement light to a spectroscope;
Obtaining the optical information by linearly measuring the transferred measurement light using a spectroscope or by performing surface measurement; And
Processing the optical information by acquiring a CCD image using a CCD (Electron Coupling Device) to process the optical information;
Lt; / RTI >
The step of processing the optical information may include obtaining a CCD image of the optical information obtained by the line measurement or an optical information CCD image obtained by the surface measurement using a CCD (electron coupling element)
And inspecting and analyzing the semiconductor using both the CCD image of the optical information obtained by the line measurement and the optical information CCD image obtained by the surface measurement.
상기 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계는, 상기 측정광이 분광기로 전달될 때, 상기 분광기의 수직형 입구슬릿으로 X축 방향을 가리고, Y축 방향의 공간정보를 수집하고, 상기 수집된 정보를 상기 분광기의 회절 격자로 분광하는 것인,
반도체의 고속 광학 검사방법.
The method according to claim 1,
The step of acquiring optical information by measuring the line includes: collecting spatial information in the Y-axis direction, covering the X-axis direction with the vertical entrance slit of the spectroscope when the measurement light is transmitted to the spectroscope, To the diffraction grating of the spectroscope,
High speed optical inspection method of semiconductor.
상기 슬릿의 폭은 30 ㎛ 내지 3 mm인 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the width of the slit is 30 占 퐉 to 3 mm.
상기 광학정보를 처리하는 단계는, 상기 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계에서 분광된 광학정보를 이용하여 X축 방향의 파장 및 Y축 방향의 공간으로 이루어진 CCD 이미지를 획득하는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of processing the optical information acquires a CCD image composed of a wavelength in the X-axis direction and a space in the Y-axis direction using the optical information that has been obtained in the step of obtaining the optical information by the line measurement High speed optical inspection method.
상기 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계는, 상기 측정광이 분광기로 전달될 때, 상기 분광기의 입구슬릿 없이 상기 측정광의 정보를 수집하고. 상기 수집된 정보는 분광을 거치지 않는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
The method according to claim 1,
The step of acquiring optical information by measuring the surface collects information of the measurement light without the entrance slit of the spectroscope when the measurement light is transmitted to the spectroscope. Wherein the collected information does not pass through spectroscopy.
상기 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계는, 반도체 소자의 적어도 일부분에 대한 점등여부 또는 점등 지속시간의 분석에 이용되는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of measuring the surface to obtain optical information is used for analysis of whether or not to light on at least a part of the semiconductor element or the duration of lighting.
상기 광학정보를 처리하는 단계는, 상기 면측정하여 광학정보를 획득하는 단계의 분광을 거치지 않은 정보를 CCD를 이용하여 X축 방향의 공간 및 Y축 방향의 공간으로 이루어진 CCD 이미지를 획득하는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
The method of claim 1, wherein
Wherein the step of processing the optical information includes obtaining a CCD image composed of a space in the X-axis direction and a space in the Y-axis direction by using the CCD without using the spectral information in the step of obtaining the optical information by measuring the surface , High speed optical inspection method of semiconductor.
상기 CCD 이미지에서 한 개의 X축 방향의 픽셀수(i)에 대한 Y축 방향의 픽셀수(j) 전체는, 선측정하여 광학정보를 획득하는 단계를 1회 실시하여 획득되는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
The method according to claim 1,
Wherein the entire number (j) of pixels in the Y-axis direction relative to the number (i) of pixels in one X-axis direction in the CCD image is obtained by performing a step of measuring the line and obtaining optical information once, High speed optical inspection method.
상기 CCD 이미지의 X축 방향의 픽셀수(i) 및 Y축 방향의 픽셀수(j)는, 각각 100 내지 100000개인 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
The method according to claim 1,
Wherein the number (i) of pixels in the X-axis direction and the number (j) of pixels in the Y-axis direction of the CCD image are 100 to 100,000, respectively.
상기 측정광을 획득하는 단계는, 시편에서 발광된 빛을 광학렌즈를 이용하여 스캔하여 측정광을 획득하고,
상기 측정광을 획득하는 단계는, XY 방향으로 시편을 이동시켜 스캔하는 방법; 회전 스테이지에 고정된 시편을 회전하여 일방향으로 이동시켜 스캔하는 방법; 시편을 고정하고 광학렌즈를 이동시켜 스캔하는 방법; 및 갈바노 미러를 이용하여 시편에서 여기광의 주입 위치를 변화시켜 스캔하는 방법; 중 하나 이상을 이용하는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
The method according to claim 1,
The obtaining of the measurement light may include scanning the light emitted from the specimen using an optical lens to obtain measurement light,
The obtaining of the measurement light may include a method of moving the sample in the X and Y directions and scanning the sample; A method of scanning a specimen fixed on a rotating stage by rotating the specimen in one direction; A method of fixing the specimen and moving the optical lens to scan the specimen; And a method of scanning by changing the injection position of excitation light in a specimen using a galvanometer mirror; Wherein the method comprises using one or more of the following:
상기 광학렌즈는, 마크로 렌즈 또는 대물 렌즈인 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the optical lens is a macro lens or an objective lens.
상기 측정광을 분광기로 전달하는 단계는, F1 초점거리의 광학렌즈 및 F2 초점거리의 광학렌즈를 이용하여 측정광 빔의 단면적을 증폭시켜 상기 분광기에 측정광을 전달하고,
상기 F1 초점거리 및 F2 초점거리는 서로 상이하고,
상기 F1 초점거리의 광학렌즈 및 F2 초점거리의 광학렌즈 중 초점거리가 더 큰 광학렌즈가 상기 분광기에 근접하게 배치되는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of transmitting the measurement light to the spectroscope includes amplifying a cross-sectional area of the measurement light beam using an optical lens having an F1 focal length and an F2 focal length to transmit the measurement light to the spectroscope,
The F1 focal length and the F2 focal length are different from each other,
Wherein an optical lens having a larger focal length among the optical lens of the F1 focal length and the optical lens of the F2 focal distance is disposed close to the spectroscope.
상기 시편을 여기시키는 단계는, 빔 직경(dfov)1 ㎛ 내지 300 mm의 평행광으로 상기 시편에 전달되는 여기광을 이용하는 것인, 반도체의 고속 광학 검사방법. The method according to claim 1,
Wherein the step of exciting the specimen uses excitation light transmitted to the specimen with parallel light having a beam diameter d fov of 1 to 300 mm.
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